Лабораторна робота №1

ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ ФІЗИЧНИХ І ХІМІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ПІДЗЕМНИХ ВОД НАФТОВИХ І ГАЗОВИХ РОДОВИЩ

Мета і завдання роботи

Метою даної роботи є набуття студентами практичних навиків з визначення хімічних і фізичних властивостей підземних вод і, перш за все, вод нафтових і газових родовищ.

При виконанні роботи перед студентами ставиться завдання – оволодіти сучасними методами вивчення хімічних і фізичних властивостей підземних вод нафтових і газових родовищ.

За одержаними матеріалами проводиться порівняльний аналіз підземних вод різних нафтогазоносних площ, районів, родовищ.

У процесі виконання роботи студент повинен:

- навчитися визначати фізичні і хімічні властивості підземних вод, використовуючи сучасні методики;

- вміти використовувати одержані дані при проведенні промислово-геологічних досліджень.

Головні фізичні і хімічні властивості природних підземних вод нафтових і газових родовищ – густина, реакція середовища, окислювально-відновний потенціал визначаються відповідно на приладах – аерометрі і іономірі; мінералізація води, як величина сухого залишку, визначається аналітичним шляхом.

Основні теоретичні положення

ГУСТИНА

З фізичних властивостей підземних вод нафтових і газових родовищ основними є густина, температура, в’язкість і ін. Густина являється найбільш важливою характеристикою природних вод, використовується при інтерпретації їх хімічного складу. Густина – це відношення маси до його об’єму і вимірюється в кг/м³.

За одиницю густини приймають густину дистильованої води при температурі +4°С. Густина води залежить від температури, мінералізації, кількості мулу, тиску, кількості розчинених газів. Температура дуже впливає на густину, тому біля індексу густини вказують температуру, при якій проводиться замір. Густина води переважно вимірюється при температурі +20°С (при стандартних умовах), тоді біля індексу температура не ставиться. Густина підземних природних вод зростає із збільшенням ступеня їх мінералізації.

Відносна густина вод – це відношення густини води при +20°С до густини дистильованої води при температурі +4°С – одержуємо безрозмірну величину .

На нафтових промислах густину води ще визначають в градусах соленості Боме, якщо вода є розсолом і головна розчинена сіль – NaCl. 1°Боме – це густина води в 1 літрі, якої розчинено 10 г NaCl.

Мінералізація

Сумарний вміст у воді розчинених іонів, солей і колоїдів називають мінералізацією води, або загальною мінералізацією (до величини мінералізації не входять розчинені в ній гази, а також взважені речовини). Вона переважно виражається у грамах на 1 л розчину. Загальна мінералізація підземних вод коливається в досить широких межах. До прісних вод відносять води з мінералізацією менше 1 г/л, до мінералізованих (або солених) вод – води з мінералізацією 1-50 г/л, а при мінералізації вище 50 г/л – це розсоли.

Реакція середовища

Води в невеликій степені дисоціюють на кисневі і гідроксильні іони. При кімнатній температурі цей добуток дорівнює 10-14. У нейтральних розчинах концентрації водневих і гідроксильних іонів рівні між собою, у кислих – концентрація кисневих іонів більша ніж концентрація гідроксильних, у лужних – навпаки.

Концентрація водневих іонів виражається через показник ступеня величини цієї концентрації взятий з оберненим знаком, і визначається через рН. При рН = 7 реакція середовища нейтральна. В кислому середовищі рН менше 7, у лужному – більше 7. Переважно природні води мають рН від 6 до 8.

Окислювально-відновний потенціал – Еh – являється мірою окисно-відновної властивості середовища. Величина Еh може бути більшою або меншою від потенціалу нормального кисневого електроду, прийнятого рівним “0” і відповідно може приймати додатні і від’ємні значення. Для процесу відновлення Еh від’ємне, для процесу окислення Еh – додатнє.

Обладнання, прилади, реактиви

Ареометр для визначення густини води.

Іономір для визначення рН і Еh.

Для позірного визначення величини рН користуються універсальним індикаторним папером.

Газові пальники, сушильна шафа, аналітичні ваги, фарфорові чашки об’ємом 100-120 мл для визначення величини сухого залишку (мінералізації).

Для визначення величини рН і Еh використовується універсальний іономір ЭВ-74. Іономір являє собою настільний прилад. На лицьовій панелі розміщені органи оперативного управління і вимірювальний прилад з шкалою. На шкалі показуючого приладу є наступні оцифровки: “-1-19” для вимірювання у широкому діапазоні і “0-5” для вимірювання на вузьких діапазонах (показники приладу сумуються із значенням, що відповідає початку діапазона). Для зручності діапазон має додаткову оцифровку. Для установки температури вимірюваного розчину є оцифровка “0-100”.

До органів оперативного управління відносяться: тумблер “СЕТЬ”, ручки зміни резисторів “КАЛИБРОВКА, “КРУТИЗНА”, “рХ_И” і “ТЕМПЕРАТУРА РАСТВОРА”; 5 кнопок вибору роду роботи: “АНИОНЬІ/КАТИОНЬІ” (+/-), “Х^І/Х^ІІ”, “mV”, “рХ” і “t⁰”; 5 кнопок діапазону вимірювання: “-1-19”, “-1-4”, “4-9”, “14-19”; коректор показуючого приладу.

Кнопка “АНИОНЬІ/КАТИОНЬІ” (+/-) дозволяє проводити вимірювання активності аніонів або додатніх потенціалів у віджатому і катіонів або від’ємних потенціалів в нажатому положеннях, кнопка “Х^І/Х^ІІ” – вимірювання активності одновалентних або двохвалентних іонів відповідно у відтиснутому або натиснутому положеннях; кнопки із залежною фіксацією “mV”, “рХ” і “t⁰” дозволяють включати прилад в режимі мілівольтметра (“mV”), іономіра (“рХ”) або установки температури розчину при ручній термокомпенсації (“t⁰”).

При настройці ручками, які виведені на лицеву панель, слід врахувати, що у приладі застосовані потенціометри з високою здатністю, які мають зони поступового і грубого регулювання.

Резистори “КАЛИБРОВКА, “КРУТИЗНА”, “рХ_И” служать для оперативної наладки приладу на дану електродну систему.

Дата добавления: 2015-08-13